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太阳黑子越来越多!超强太阳风暴真的要来了吗?

2023-08-27 阅读次数:

  太阳长了一张麻子脸,“麻子”还越来越多了?依照比利时皇家观测台通告的国际太阳黑子数据,本年6月,太阳轮廓产生了160多个太阳黑子,这是20多年来太阳黑子数最多的一个月。有作品称,改日2-3年太阳行动愈加极度,也许发作劫难性很强的太阳风暴,而正在8月6日和8日,太阳衔接发作了两次较强的X级耀斑事宜,好似也验证了这个预测,这惹起了群多的广大概贴和操心。

  太阳不是一个固体,可能发光发烧的它,其轮廓温度有5700℃,内部温度更高,正在如许的高温条目下整个物质都邑被电离。以是,太阳性质上是个炎热的“大气球”,组成它的化学因素以氢和氦为主,分袂占总质地的71%和27%,其它因素为各式重元素,如氧、碳、氖、铁等。

  太阳半径约70万公里,是地球半径的109倍,相当于地月往返间隔。由此,可谋略出太阳的体积为130万个地球的体积。假设把直径25米的北京天文馆大圆顶比作太阳,那么地球只相当于一个足球巨细。可见,相对地球来说,太阳绝对是一个硕大无朋。

  如斯宏伟的太阳正在地球上看却但是圆盘巨细,原故是太阳间隔咱们太远了约莫1亿5万万公里。速率3600公里/幼时的高速飞机从地球日夜不息地飞到太阳,约莫需求4.75年;纵然以第二宇宙速率11.2公里/秒翱翔的火箭从地球到太阳,也需求154天。但是,这段遥远的途途,太阳光只需约8分钟就能走完。

  就像地球内部有分层机合、表部有大气层相通,依照物理本质的差别,太阳从内到表也可分成若干宗旨。咱们肉眼看到的发光圆球只但是是太阳的一个圈层光球。光球以内是太阳内部,从里到表递次为中央、辐射层和对流层;光球以表是色球和日冕,它们与光球统称为太阳大气。

  太阳内部简直召集了太阳的统统物质。然而,因为来自内部的辐射被上面的太阳大气包裹得“密不透光”,以是正在地球上看不到这些宗旨,其本质只可仰赖对太阳大气的观测来举办表面猜想。

  通过对差别宗旨太阳大气的监测,科学家能够从中获取太阳发作的根基讯息。通过光球层观测,能够看到太阳黑子的转入、转出(日面)的时辰,正在日面上的巨细变革等;通过色球层,能够看到日面上是否有耀斑、日珥等形势;通过对日冕层的观测,能够看到冕洞、冕环,最紧张的是能够鉴定日冕物质掷射的倾向和强度,为是否会对地球发作影响供应预测根据。

  太阳的光球并非像肉眼看到的那样光洁,也会长“芳华痘”,科学家把这种时常产生的深暗色黑点称为“太阳黑子”。由于太阳“脸”大,“痘”天然也不幼,一个中等巨细的黑子梗概和地球差不多大。原来,太阳黑子并不黑,只是由于它的温度比光球低,正在明亮的光球靠山渲染下显得黑云尔。太阳黑子温度低的直接原故是它自己拥有强磁场,磁场强度约正在1000-4000高斯之间,比地球上的磁场强度逾越1万倍。强磁场可能抵造太阳内部能量通过对流的办法向表转达。以是,当强磁场浮现到太阳轮廓时,该区域的靠山温度会从5700℃怠缓降至4000℃掌握,使该区域以暗点情势产生,即黑子发作。

  黑子偏向于成群产生。一个生长成熟的榜样黑子群由两一面构成,因太阳自转的原故,西边的一面总正在前面太阳光,称为前导一面;东边的一面则称为后随一面。前导黑子和后随黑子的磁场极性相反,一个浮现得如北磁极(N),另一个则浮现得如南磁极(S),以是如许的黑子群也被称为双极黑子群。通常情状下,黑子越大,磁场极性越庞杂,磁场强度也越大。

  太阳风暴实践上即是太阳物质和能量挣脱磁场管理的一次开释进程,而太阳黑子恰是这场“博弈”的合头地位,以是,能够说太阳黑子即是太阳风暴的泉源。

  从历久来看,太阳黑子数目标多少存正在11年掌握的周期变革。1843年,德国天文喜欢者施瓦布通过1826-1843年间的闲居黑子观测,初次察觉了这一形势。黑子相对数年均值的极大和极幼年份,分袂称为太阳行动的极大年(峰年)和极幼年(谷年)。通俗,科学家也将黑子相对数年均值相对较高的太阳行动极大年和其相邻的几年,称为太阳行动高年;黑子相对数年均值相对较低的太阳行动极幼年和其相邻的几年,称为太阳行动低年。

  “风暴”正在《辞海》中的诠释为:刮大风并且同时有大雨的气象形势,比喻周围大而气派横暴的事宜或形势。所谓太阳风暴,是人们对太阳发作行动及其惹起近地扰动的一种情景和缓常的说法,其结果会对咱们的卫星运转、导航通讯、地面体系发作一系列影响。

  从纪录的第一个太阳行动周期算起(以1755年极幼年起算的行动周为第1太阳行动周),人类依然有24个太阳行动周期的完好纪录。此中,有的行动周太阳黑子数满堂偏低,属于弱行动周;有的行动周太阳黑子数满堂偏高,属于强行动周。依照史籍原料统计,一个太阳行动周中太阳风暴的发作频次,与太阳行动周的总体强度根基表示正合联的相干,即太阳行动周的黑子数愈多,行动周愈强,太阳风暴的次数就愈多太阳光、强度愈强;太阳行动周的黑子数愈少,行动周愈弱,太阳风暴的次数则愈少、强度愈弱。

  其余,正在一个太阳行动周中,对照猛烈的太阳风暴都发作正在太阳行动高年。比方,史上最强太阳风暴卡林顿事宜,发作正在1759年,是第1太阳行动周的高年;让多人注视的加拿大魁北克大停电事宜,发作正在1989年,是第23太阳行动周的高年;惹起多颗卫星窒碍的万圣节事宜,发作正在2003年,是第24太阳行动周的高年。

  太阳耀斑发作时加强的电磁辐射以光速奔驰,只需约8分钟即可来到地球空间,会导致地球朝阳面电离层的电离赶疾增进,电离层发作短波接收形势,从而影响短波通讯(短波通讯是一种运用短波无线电波举办远间隔通讯的本领,广大行使于军事、民航、海运、气象预告、危急援救等范畴)。

  高能带电粒子的速率相对较慢,约几相等钟后来到地球空间,首要导致地球中高轨道更加是同步轨道高度的高能质子等粒子通量急速上升,发作太阳质子事宜。这时,轨道上的航天器四周好像遭受了一场高能带电粒子“暴雨”的袭击,粒子像高速翱翔的枪弹,可能击穿几毫米厚的金属,袭击航天器内的微电子器件等,拥有很强的粉碎性太阳黑子越来越多!超强太阳风暴真的要来了吗?。它们会酿成航天器发作很是或窒碍,给正在轨航天器的安笑运转带来宏伟威吓,以至损坏航天器。

  太阳从日冕掷射出的疾捷等离子体云1-4天来到地球,会与地球的磁层发作彼此效用,惹起环球性磁场的猛烈轰动,发作地磁暴。当发作强地磁暴时,会导致地球低轨道大气密度快速增大,对卫星的拖曳效应赶疾上升,惹起卫星轨道的疾捷衰减;同时豪爽热等离子体的注入,可导致卫星轮廓充电电位升高,发作静电放电形势,从而惹起航天器很是;地磁暴发作及其后数天,也许激励高能电子暴,而高能电子拥有极强的穿透力,会正在卫星左近发作高达数千伏的电压差,由此惹起的放电脉冲可损坏卫星质料、粉碎电子器件,以至导致卫星报废;地磁暴还也许激励电离层暴,使环球导航定位精度消浸。

  地球上能够用肉眼观测到最壮丽的空间气象形势“极光”,就与太阳风暴息息合联。假设念看极光,正在太阳风暴第三轮攻击到来之前,去地舆纬度高的地方静等便可。由于当豪爽的等离子体注入到北极、南极地域的电离层时,它们会与高层大气分子、原子举办撞击,从而造成绚烂多彩的极光。

  而今太阳光,咱们正处于第25太阳行动周高年前夜。美国国度航空航天局(NASA)撮合美国国度海洋和大气束缚局(NOAA)牵头创造的第25太阳行动周预测专家组(由来自美国、中国、加拿大、英国和日本等国的12名科学家构成)预测,固然第25行动周的太阳行动水准比第24太阳行动周略高,但依旧属于一个弱行动周,低于过去24个太阳行动周的均匀水准。但是,因为太阳风暴的发作拥有偶发性,不摈斥发作强太阳风暴的也许太阳光。

  从数据来看,自2019年12月进入第25太阳行动周从此,截至本年8月的近4年时辰里,太阳行动满堂水准平昔稳步上升。表征太阳行动水准的太阳黑子数滑腻月均值(滑腻值是指正在一个数据序列中,用某个值来滑腻相邻的两个数据点,以使数据变得越发滑腻或裁减颠簸)从2019年12月的2上升至本年1月的113,亲热第24太阳行动周的峰值116。而本年6-7月,太阳黑子数的月均值为160掌握,已凌驾第24太阳行动周的峰值146,是自2002年10月从此的最高值。依照监测显示,本行动周的太阳行动仍处于上升趋向中。但站正在宏观角度来了解,正在过往的4年攀升进程中,固然发作了多次太阳风暴,但频次和强度依旧偏低。比方,正在2020-2022年,标识着太阳风暴首轮攻击的耀斑事宜,共发作214个M级耀斑、9个X级耀斑(X级属于大耀斑)。此中,最强级其它耀斑为X2.2级,发作正在2022年4月20日,因为发作地位位于日面西周围且陆续时辰短,只惹起亚太地域对照清楚的电离层猛然骚扰,并未激励太阳质子事宜、地磁暴品级二轮、第三轮攻击事宜。标识着第二轮攻击的太阳质子事宜,只发作了6次幼质子事宜,对正在轨航天器根基没组成威吓。标识着第三轮攻击的地磁暴,算是对照屡次,共有166个时段(一个时段为3幼时)发作地磁暴,有6个时段为大磁暴级别。此中,最强的一次地磁暴事宜发作正在2021年11月4日,地磁Ap指数(地球磁场行动的一个目标,首要用于监测太阳风暴和地磁暴的强度和频率)为69,属中等强度的地磁暴。

  本年从此,太阳行动上升到一个新水准,太阳风暴的发作频次也有所增进。从1月份至8月份,太阳累计产生了225个太阳黑子,亲热2022年终年的261个,这导致了太阳发作行动的屡次发作。截至目前,太阳发作了11次X级耀斑,凌驾了2020-2022年的总和。此中,最强级别仍为X2.2级,发作正在2月18日,发作地位位于日面东周围,惹起了东平和洋地域对照清楚的电离层猛然骚扰。偶然的是,其它10次X级耀斑事宜的发作地位也都对照偏,没有激励太阳质子事宜、地磁暴等。

  这些数据注明,太阳峰年即将到来,太阳脸上的“麻子”会更多,“脾性”会更暴,太阳风暴也早晚会来。估计正在2025年前后,地球会蒙受更多的高能粒子和屡次高速太阳风的报复。

  中国科学院国度空间科学核心的空间情况预告核心也做好了盘算,运用天下基观测筑设全天候看管太阳的一举一动,做好太阳风暴的预警作事,并向卫星运转、导航通信等部分实时揭橥耀斑、太阳质子事宜和地磁暴等各种预警讯息,以便提早做好规避和防护,如耀斑时刻降低短波频率、调动航天员出舱窗口以规避太阳高能粒子等。

  总之,太阳黑子、耀斑等太阳行动是太阳系内的天然形势,一定会对地球发作肯定影响。然则,地球具有庞大的磁场和大气层,科学家也正在踊跃筹议守卫地球和人类的本领门径。自负跟着科技水准的不停降低,改日人类将会更好地应对太阳风暴等形势带来的影响,并无间摸索宇宙的奇妙。

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